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Bremsstrahlung Emission Probability in the Alpha Decay of 210Po

Boie, Hans-Hermann

German Title: Emissionswahrscheinlichkeit von Bremsstrahlung im Alpha-Zerfall von Polonium-210

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A high-statistics measurement of bremsstrahlung emitted in the alpha decay of Polonium-210 has been performed. The measured differential emission probabilities, which could be followed up to photon-energies of approx. 500keV, allow for the first time for a serious test of various model calculations of the bremsstrahlung accompanied alpha decay. It is shown that corrections to the alpha-gamma angular correlation due to the interference between the electric dipole and quadrupole amplitudes and due to the relativistic character of the process have to be taken into account. With the experimentally derived angular correlation the measured energy-differential bremsstrahlung emission probabilities show excellent agreement with the fully quantum mechanical calculation.

Translation of abstract (German)

Mit dem vorliegende Experiment wurde zum ersten Mal die Emissionswahrscheinlichkeit von Bremsstrahlung während des Alpha-Zerfalls von Polonium-210 bis zu Photonen-Energien von ca. 500keV mit einer statistischen Genauigkeit gemessen, die Aussagen über die Gültigkeit verschiedener theoretischer Ansätze zur Beschreibung dieses Prozesses erlaubt. Es wurde gezeigt, dass Korrekturen zur E1-Winkelverteilung der Bremsstrahlungsphotonen berücksichtigt werden müssen, die durch eine Interferenz der Dipol- mit der Quadrupolstrahlung, sowie durch relativistische Effekte verursacht werden. Mit der experimentell ermittelten Winkelverteilung zeigt das gemessene Spektrum der differentiellen Emissionswahrscheinlichkeit der Bremsstrahlung eine hervorragende Übereinstimmung mit den theoretischen Vorhersagen einer vollständig quantenmechanischen Rechnung.

Document type: Dissertation
Supervisor: Schwalm, Prof. Dr. Dirk
Date of thesis defense: 3 June 2009
Date Deposited: 10 Jun 2009 10:44
Date: 2009
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Nuclear Physics
DDC-classification: 530 Physics
Controlled Keywords: Bremsstrahlung, Alpha, Radioaktiver Zerfall, Polonium, Polonium-210, Tunneleffekt, Elektromagnetische Strahlung
Uncontrolled Keywords: Alpha-Zerfall , Tunnelprozess , Bremsstrahlung im Alpha-Zerfallbremsstrahlung , alpha-decay , tunneling , radioaktive decay , bremsstrahlung accompained alpha-decay
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